Τι είναι ο μηχανισμός της Αυτοφαγίας;

Γράφει η Κλεοπάτρα Ζουμπουρλή, μοριακή βιολόγος

Ο Γιοσινόρι Οσούμι κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής 2016 επειδή ανακάλυψε μηχανισμούς που αλλοιώνουν και ανακυκλώνουν κυτταρικά συστατικά, ανακοίνωσε η σουηδική επιτροπή των βραβείων Νόμπελ.

Όπως σημειώνει η επιτροπή, οι έρευνες του Οσούμι για την αυτοφαγία έχουν κρίσιμη σημασία για να γίνει κατανοητή η ανανέωση των κυττάρων και η απάντηση του σώματος στην πείνα και τις λοιμώξεις.

Τι είναι η Αυτοφαγία
Πρόκειται για μια φυσιολογική διαδικασία ανακύκλωσης συστατικών των κυττάρων που δεν είναι πλέον απαραίτητα ή δεν λειτουργούν σωστά. Τα κύτταρα έχουν την ικανότητα να απομονώνουν ένας μέρος τους. Έτσι μπορούν να προσαρμόζονται σε συνθήκες, όπως η έλλειψη οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών, αλλά και καθαρίζουν μικροοργανισμούς ή ουσίες που έχουν εισχωρήσει σε αυτά.
Τη δεκαετία του 1960 οι επιστήμονες παρατήρησαν πως τα κύτταρα περιέχουν κάποιες μεμβράνες στις οποίες εμπεριέχεται κάποιο μέρος τους και το μεταφέρουν στο λυσόσωμα ένα οργανίδιο που συμβάλει στην καταστροφή του.
Με την διαδικασία της αυτοφαγίας, τα κύτταρα πέπτουν και ανακυκλώνουν κατεστραμμένα μόρια, περιλαμβανομένων και των πρωτεϊνών, που προκύπτουν καθώς τα κύτταρα μεγαλώνουν. Το σύστημα αυτό ανανεώνει σημαντικά τα κύτταρα, ώστε να τα διατηρεί λειτουργικά.
Η αυτοφαγία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στις αναπτυξιακές και αντι- γηραντικές λειτουργικότητες και δράσεις των ζωικών κυττάρων. Το φαινόμενο της αυτοφαγίας, ο μηχανισμός κυτταρικής αυτοαποδόμησης έχει στόχο την ανακύκλωση περιττών ή ελαττωματικών κυτταροπλασματικών συστατικών.

Αυτοφαγία (autophagy)
• Μηχανισμός σταδιακής ανανέωσης των συστατικών του κυττάρου
• Μηχανισμός κυτταρικής επιβίωσης
• Εναλλακτικό μονοπάτι κυτταρικού θανάτου

Εάν αυτή η διαδικασία της αυτοφαγίας δεν λειτουργήσει ομαλά μπορεί να σταθεί αιτία για την ανάπτυξη αρκετών ασθενειών όπως, ο διαβήτης τύπου 2, η νόσος Πάρκινσον και ο καρκίνος.

Στην Πάρκινσον για παράδειγμα, ο μηχανισμός της αυτοφαγίας είναι σημαντικός για τα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου, όπου οι ελαττωματικές πρωτεΐνες μπορούν να εξοντώσουν τα κύτταρα και να προκαλέσουν εξασθενητικά συμπτώματα, όπως τρόμο. Στην Πάρκινσον υπάρχει προβλήματα στην αφαίρεση των μη φυσιολογικών πρωτεϊνών, οπότε η κατανόηση του μηχανισμού της αυτοφαγίας βοηθά στο να βρεθούν φάρμακα που βοηθούν στην διαδικασία αυτή, οπότε και να περιορίζουν τα συμπτώματα.

Η έρευνα του Οσούμι
Χρειάστηκε να περάσουν 30 χρόνια μέχρι τη δεκαετία του 1990 που ο καθηγητής Οσούμι με μια σειρά πειραμάτων και δημοσιεύσεων έριξε περισσότερο «φως» για τον συγκεκριμένο μηχανισμό. Οι έρευνες του Οσούμι έγιναν πάνω στην κοινή μαγιά, στην οποία οι μηχανισμοί δεν διαφέρουν από αυτούς στα ζωικά κύτταρα. Τότε για πρώτη φορά έγινε πιο κατανοητός ο πολύπλοκος αυτός μηχανισμός. Η έρευνα του Γ. Οσούμι συνέβαλε τα μέγιστα προκειμένου η αυτοφαγία να βρεθεί στο επίκεντρο της βιοϊατρικής.
Η επιτροπή του βραβείου Νόμπελ αναφέρει χαρακτηριστικά: «Οι ανακαλύψεις του Οσούμι οδήγησαν σε ένα νέο παράδειγμα όσον αφορά την κατανόησή μας για το πώς το κύτταρο ανακυκλώνει το περιεχόμενό του. Οι ανακαλύψεις του άνοιξαν τον δρόμο για την κατανόηση … πολλών φυσιολογικών διαδικασιών, όπως όσον αφορά την προσαρμογή (του ανθρώπινου οργανισμού) στον λιμό ή την απάντηση στη λοίμωξη. Οι μεταλλάξεις των γονιδίων της αυτοφαγίας μπορεί να προκαλούν ασθένειες και η διαδικασία της αυτοφαγίας εμπλέκεται σε πολλές παθήσεις όπως ο καρκίνος και οι νευρολογικές ασθένειες».

Ο Γιοσινόρι Οσούμι γεννήθηκε το 1945 στη Φουκουόκα και έλαβε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Τόκιο το 1974. Μετά από τριετή παραμονή στις ΗΠΑ επέστρεψε στην Ιαπωνία, στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο. Από το 2009 είναι καθηγητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο. Είναι ο 23ος κάτοχος του βραβείου Νόμπελ που γεννήθηκε στην Ιαπωνία και ο 6ος Ιάπωνας ερευνητής που λαμβάνει Νόμπελ Ιατρικής.

Η ανακοίνωση βρήκε τον Οσούμι στο εργαστήριο. Σε δηλώσεις του ανέφερε πως νιώθει «εξαιρετικά μεγάλη τιμή» για τη βράβευση. Σε ερώτημα γιατί ασχολήθηκε με την αυτοφαγία, απάντησε ότι «ήθελα να κάνω κάτι διαφορετικό από τους άλλους ανθρώπους και σκέφτηκα ότι η αποσύνθεση θα ήταν ένα ενδιαφέρον ζήτημα». Αυτή την αυτοαποσύνθεση την επαναλαμβάνει συνέχεια το σώμα σε μια λεπτή ισορροπία ανάμεσα στον σχηματισμό και την αποσύνθεση, πρόσθεσε.
Το βραβείο συνοδεύεται από χρηματικό έπαθλο 830.000 ευρώ.

Τα Νόμπελ Ιατρικής με αριθμούς
107 βραβεία Νόμπελ Ιατρικής ή και Φυσιολογίας έχουν απονεμηθεί από το 1901 έως το 2016
12 από τους κατόχους ήταν γυναίκες
Τα 58 έτη είναι ο μέσος όρος ηλικίας των επιστημόνων που βραβεύτηκαν
Νεότερος κάτοχος του Νόμπελ είναι ο Φρέντερικ Μπάντινγκ που στα32 του χρόνια το 1923 τιμήθηκε με το βραβείο για την ανακάλυψη της ινσουλίνης
Γηραιότερος κάτοχος του Νόμπελ είναι ο Πέιτον Ράους που το 1966 σε ηλικία 88 ετών τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής και φυσιολογίας για τις ανακαλύψεις του σχετικά με τον καρκίνο.

Πηγή: medlabnews.gr